Die Funktion der Zuckerrezeptoren in der Honigbiene

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ricarda Scheiner-Pietsch
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 368605180

Die Wahrnehmung von Zuckern und deren Bewertung spielt eine zentrale Rolle im Leben einer Honigbiene. Zucker wie Saccharose, Fructose und Glucose stellen die Hauptnahrungsquelle von Honigbienen dar. Sammlerinnen müssen die Qualität einer Nektarquelle gustatorisch beurteilen. Ammenbienen müssen die Honigqualität im Stock bei der Zubereitung des Futterbreis für die Larven berücksichtigen. Darüber hinaus stellt die Empfindlichkeit für Zucker einen wichtigen Indikator für den physiologischen Zustand einer Honigbiene dar. Experimente meiner und anderer Arbeitsgruppen zeigen beispielsweise, dass Bienen mit hoher Saccharoseempfindlichkeit besser lernen als solche mit niedriger Empfindlichkeit. Auch die komplexe soziale Organisation in einem Bienenvolk korreliert mit den individuellen Reaktionsschwellen für Saccharose. In starkem Gegensatz zu der Fülle an Verhaltensdaten zum Schmecken von Zuckerwasser ist überraschend wenig über die Zuckerrezeptoren der Biene und ihre Funktion bei der Bewertung von Zuckerreizen bekannt.Das Ziel dieses Projektes ist es, die Funktion aller Zuckerrezeptoren der Honigbiene auf verschiedenen Ebenen des Systems zu identifizieren. Dabei wollen wir(1) die drei putativen Zuckerrezeptoren der Honigbiene und ihre Spleißvarianten pharmakologisch charakterisieren und die involvierten Signalkaskaden beim Schmecken von Zucker identifizieren,(2) die Funktion der verschiedenen Organe und Gewebe der Geschmacksperzeption bei der Bewertung von Zuckerreizen verstehen,(3) die Verhaltensantworten auf Zucker und die Genexpression ausgewählter Zuckerrezeptoren mit der Arbeitsteilung im Bienenvolk in Beziehung setzen.Mit ihrer vergleichsweise geringen Anzahl von Zuckerrezeptoren hat die Honigbiene das Potential, eine Vorreiterrolle bei der Aufklärung der Zuckerperzeption in Insekten und darüber hinaus einzunehmen. Da individuelle Unterschiede in der Zuckerbewertung mit vielen Verhaltensweisen korrelieren, ist die Aufklärung der molekularen Mechanismen der Zuckerperzeption von zentraler Bedeutung für das Verständnis der komplexen Beziehungen zwischen Gustatorik, Lernen und Arbeitsteilung im Bienenvolk.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen